四種釀酒葡萄抗寒性的對(duì)比分析

王旭，張欣，王春光，安旭軍，李小燕*

（1. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，呼和浩特 010018；2. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，呼和浩特010019；3. 鄂爾多斯生態(tài)環(huán)境職業(yè)學(xué)院，鄂爾多斯 017000）

葡萄是釀酒、加工和鮮食并用的重要經(jīng)濟(jì)作物，栽培面積和產(chǎn)量居世界水果生產(chǎn)的前兩位，在我國(guó)有著悠久的葡萄栽培歷史。葡萄是內(nèi)蒙古地區(qū)果樹(shù)栽培的主要樹(shù)種之一[1-2]。但是內(nèi)蒙古地區(qū)以大陸性季風(fēng)氣候?yàn)橹?，冬季寒冷少雪，氣象?zāi)害頻繁[3-4]。冬季需要采取埋土防寒措施保護(hù)葡萄安全越冬。防寒勞作十分繁重，隨著勞動(dòng)力成本的上升，防寒趨向于簡(jiǎn)化，越冬后經(jīng)常出現(xiàn)凍害癥狀，損失嚴(yán)重，影響了我區(qū)葡萄規(guī)模生產(chǎn)，限制了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。生產(chǎn)上選擇抗寒優(yōu)質(zhì)品種的需求越來(lái)越迫切，因此，選育抗寒優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的葡萄新品種對(duì)我區(qū)高原寒冷氣候條件下葡萄栽培生產(chǎn)具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義[5-6]。本試驗(yàn)以‘北醇’‘Frontenac’托縣葡萄和山葡萄4個(gè)釀酒葡萄品種作為材料，通過(guò)對(duì)其萌芽率、凍害情況以及電導(dǎo)率的研究分析，從而分析不同品種釀酒葡萄抗寒性，為內(nèi)蒙古高寒地區(qū)葡萄生產(chǎn)提供一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于呼和浩特市內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。供試材料為生長(zhǎng)勢(shì)一致3～6年生的釀酒葡萄，品種為‘Frontenac’（2011年從美國(guó)北部明尼蘇達(dá)州引入）、‘北醇’、山葡萄和托縣葡萄（當(dāng)?shù)仵r食釀酒兼用型品種）。

1.2 方法

萌芽率及凍害情況調(diào)查：一年生葡萄定植后，前兩年幼樹(shù)冬季簡(jiǎn)易埋土防寒（覆玉米秸加塑料膜）；第3年冬季，為對(duì)比不同品種間的抗寒力，冬剪后全部采用露地越冬，當(dāng)年冬季最低氣溫約為-28 ℃，4種葡萄品種發(fā)生不同程度的凍害；第4年春季，選擇樹(shù)齡一致、生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)狀況相近的健壯植株，每個(gè)品種選10株，觀測(cè)其總芽數(shù)、萌芽數(shù)，調(diào)查萌芽率和凍害情況。

電導(dǎo)率的測(cè)定[7]：在葡萄埋土防寒前結(jié)合冬剪，隨機(jī)選取生長(zhǎng)發(fā)育基本一致的一年生枝條。將枝條用自來(lái)水沖洗，再用蒸餾水反復(fù)沖洗、晾干。用潔凈濕紗布輕包試樣，放在冰箱內(nèi)冷凍24 h，處理溫度分別為-25℃、-30 ℃、-35 ℃、-40 ℃，以4℃作為對(duì)照。冷凍處理后，先在4 ℃下解凍30 min，之后，避開(kāi)芽眼將枝條剪成3 mm的小段，精確稱(chēng)取2 g，放入試管中，加入20 mL的蒸餾水，室溫靜置5 h。每個(gè)處理重復(fù)3次。用DDS-11AT型電導(dǎo)儀測(cè)定初電導(dǎo)率，將試管在沸水浴中煮沸30 min，室溫靜置5 h，然后用電導(dǎo)儀測(cè)定終電導(dǎo)率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)初電導(dǎo)率和終電導(dǎo)率，求電解質(zhì)滲出液。溫度和電解質(zhì)滲出率之間的關(guān)系用Logistic方程進(jìn)行擬合，求半致死溫度（拐點(diǎn)溫度，LT50）。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種釀酒葡萄越冬后萌芽率的調(diào)查

不同種類(lèi)葡萄的萌芽率不同，由表1可以看出，美國(guó)葡萄‘Frontenac’芽眼萌發(fā)率最高為79.84%，其次為山葡萄，其萌發(fā)率為61.59%。鮮食釀酒兼用型品種托縣葡萄在自然越冬后，芽眼全部?jī)鏊?，其萌發(fā)率為0。山葡萄雖然抗寒，但由于不耐干旱，在呼和浩特地區(qū)表現(xiàn)出萌芽率低于美國(guó)葡萄‘Frontenac’。

2.2 四種釀酒葡萄越冬后凍害情況調(diào)查

不同種類(lèi)葡萄的凍害情況不同，從表2可看出，‘北醇’、山葡萄和‘Frontenac’3個(gè)品種具有較強(qiáng)的抗寒力，均沒(méi)有全株凍死情況?？购贩N山葡萄由于不耐干旱，故10株山葡萄品種中有6株正常萌發(fā)，4株從基部萌發(fā)。托縣葡萄最不抗寒，不埋土防寒會(huì)全部?jī)鏊?。?dāng)年在呼和浩特地區(qū)，‘Frontenac’一年生扦插苗不防寒也能存活。但由于呼和浩特地區(qū)冬春風(fēng)大，枝條易抽條。建議生產(chǎn)中采用無(wú)土防寒，覆蓋一些防寒草即可。

表1 四種釀酒葡萄越冬后的萌芽率Table 1 Germinate rate of four varieties after winter

表2 四種釀酒葡萄越冬后的凍害調(diào)查T(mén)able 2 Freezing injury investigation of four varieties after winter

表3 四種釀酒品種低溫處理的相對(duì)電導(dǎo)率和LT50Table 3 Relative conductivity and semi-morality of four varieties at low temperature

隨著處理溫度的降低，四種釀酒葡萄枝條的相對(duì)電導(dǎo)率隨之增大，呈現(xiàn)慢－快－慢的增加趨勢(shì)，說(shuō)明低溫處理下細(xì)胞膜受損程度不斷增加（表3）。在-25 ℃后各品種的相對(duì)電導(dǎo)率值出現(xiàn)較大的差異，山葡萄的相對(duì)電導(dǎo)率值一直顯著低于其他3個(gè)品種，并且在不同的低溫處理下，電解質(zhì)滲出率變化幅度最小。

‘北醇’、山葡萄和‘Frontenac’枝條的半致死溫度在-37.1～-34.5 ℃，其中山葡萄枝條的半致死溫度最低為-37.1 ℃，而‘北醇’的半致死溫度最高為-34.5 ℃。根據(jù)半致死溫度的比較得知，4種葡萄的抗寒性強(qiáng)弱順序?yàn)椋荷狡咸眩綟rontenac＞北醇＞托縣葡萄。

3 討論與結(jié)論

不同葡萄品種的抗寒性受植株本身遺傳特性與外界環(huán)境條件綜合影響，‘北醇’‘山葡萄’作為抗寒性較強(qiáng)的品種，在北方高寒地區(qū)普遍栽植[13]。而‘Frontenac’是美國(guó)育成的優(yōu)良抗寒品種，在美國(guó)明尼蘇達(dá)州地區(qū)-36 ℃的低溫環(huán)境中植株生長(zhǎng)良好，產(chǎn)量高且平穩(wěn)[7]。

電導(dǎo)法是植物組織受凍害后胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，引起浸泡液電導(dǎo)率升高，通過(guò)電導(dǎo)率值的升高表示凍害受損的程度，被廣泛用于測(cè)定果樹(shù)枝條的抗寒性，預(yù)測(cè)品種、砧木及雜種實(shí)生苗的抗寒性[8-9]。但不同種類(lèi)的植物組織，其本身所含電解質(zhì)濃度存在著差異，而電解質(zhì)滲出量與其濃度有關(guān)，因而即使在受到相同傷害的情況下，由于這種本身電解質(zhì)濃度的差異，也會(huì)導(dǎo)致所測(cè)直接計(jì)量單位數(shù)值大小的不同，因而不能客觀地反映傷害程度。除此之外電解質(zhì)滲出率還受供試樹(shù)齡，采樣部位，切取樣品的厚度，器皿清潔度等因素的影響[10]。在對(duì)小麥、柑桔和蘋(píng)果子花芽等不同材料的應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)將植物組織在一系列冰凍溫度下的電解質(zhì)滲出率配以Logistic方程，利用拐點(diǎn)溫度為半致死溫度，有利于減少誤差，結(jié)合復(fù)回歸計(jì)算可使之更有效地鑒定果樹(shù)品種的抗寒性[11-12]。

通過(guò)系統(tǒng)分析四種釀酒葡萄的萌芽率以及凍害情況調(diào)查，鮮食釀酒兼用型品種托縣葡萄的芽眼萌發(fā)率最低且最不抗寒，而‘Frontenac’的芽眼萌發(fā)率最高，且抗寒力最強(qiáng)。利用測(cè)定釀酒葡萄‘Frontenac’在不同低溫下的電導(dǎo)率，對(duì)其抗寒性進(jìn)行測(cè)試，得出4個(gè)釀酒品種的抗寒性強(qiáng)弱順序?yàn)椋荷狡咸眩綟rontenac＞北醇＞托縣葡萄。對(duì)四種釀酒葡萄萌芽率、凍害情況以及相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行綜合比較分析，綜合來(lái)說(shuō)，‘Frontenac’的抗寒力最佳。得出釀酒葡萄‘Frontenac’生長(zhǎng)旺盛，枝條成熟好，果實(shí)豐產(chǎn)，抗寒性強(qiáng)，在內(nèi)蒙古寒冷地區(qū)具有發(fā)展?jié)撛趦?yōu)勢(shì)。